JP2008158398A - Fixing control method and image forming apparatus - Google Patents

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JP2008158398A JP2006349227A JP2006349227A JP2008158398A JP 2008158398 A JP2008158398 A JP 2008158398A JP 2006349227 A JP2006349227 A JP 2006349227A JP 2006349227 A JP2006349227 A JP 2006349227A JP 2008158398 A JP2008158398 A JP 2008158398A
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Kei Nakamura
圭 中村
Nobuyuki Sato
信行 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a satisfactory fixing by minimizing a temperature drop by appropriately utilizing an auxiliary heating and a nip width varying when performing a long paper passing, a wide paper passing or a continuous paper passing in starting a fixing operation immediately just after starting the fixing. <P>SOLUTION: After a power source is turned on, power is supplied to a main heat generating member 13, thereby heating a fixing roller (fixing member) 10. If the temperature of the fixing roller increases beyond a predetermined fixing temperature, paper is immediately inserted to start the fixing operation. In the beginning, the fixing roller is heated by an auxiliary heat generating member 14 together with the main heat generating member 13. Subsequently, the pressing force of a pressure roller (pressing member) 12 on the fixing roller is increased by a nip width varying means 32. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機など、像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を転写して、用紙、OHPフィルム、布等の転写材、特にロール紙や定型サイズを越える長尺紙のように、長尺や広幅などの転写材に画像を記録する画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、画像転写後のトナー像を転写材に定着する定着制御方法に関する。   The present invention forms a toner image on an image carrier such as a copying machine, a printer, a facsimile machine or a complex machine thereof, and transfers the toner image to transfer material such as paper, OHP film, cloth, especially roll paper. The present invention relates to an image forming apparatus that records an image on a long or wide transfer material such as a long paper exceeding a standard size. The present invention also relates to a fixing control method for fixing a toner image after image transfer onto a transfer material in such an image forming apparatus.

今日、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置として、高速性、画像品質、経済性などの観点から、電子写真式のものが多く採用されている。電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の感光体の回転とともに、その感光体上に帯電、書込みを行って静電潜像が形成され、その後、現像装置でトナーを付着することにより可視像化してトナー像が形成され、そのトナー像が直接、または中間転写体を介して間接的に転写されて、搬送する転写材に画像が記録される。   Today, as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an electrophotographic type is often employed from the viewpoint of high speed, image quality, and economy. In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by charging and writing on the photosensitive member as the drum-shaped or belt-shaped photosensitive member rotates, and then a toner is adhered to the developing device. Thus, a visible image is formed to form a toner image, and the toner image is transferred directly or indirectly via an intermediate transfer member, and an image is recorded on the transporting transfer material.

この種の画像形成装置では、画像転写後のトナー像を転写材に定着する定着装置が備えられている。定着装置としては、安全性などの観点から、現在、ヒートロール式のものが最も多く使用されている。ヒートロール式の定着装置では、ハロゲンヒータ等の発熱部材で加熱される定着ローラ等の定着部材に、加圧ローラ等の加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して熱と圧とを加えてその転写材上のトナー像が該転写材に定着される。   This type of image forming apparatus includes a fixing device that fixes a toner image after image transfer onto a transfer material. As the fixing device, a heat roll type is most frequently used from the viewpoint of safety and the like. In a heat roll type fixing device, a fixing member such as a fixing roller heated by a heating member such as a halogen heater is pressed against a fixing member such as a pressure roller to form a fixing nip, and a transfer material is formed in the fixing nip. The toner image on the transfer material is fixed to the transfer material by applying heat and pressure.

ところが、近年、例えばロール紙を使用して定型サイズを越える長尺の転写材や広幅の転写材を使用したり、比較的長尺であったり広幅であったりする転写材に連続的に画像を形成したりすることができる画像形成装置が登場してきている。このような画像形成装置では、転写材を通紙するごとに、定着装置において例えば長尺な転写材により定着部材や加圧部材の熱が大きく奪われ、定着温度が徐々に低下して定着不良を起こすおそれがあった。このような問題を解消すべく、熱容量の大きな定着部材を用いるとよいが、熱容量の大きな定着部材を用いると、通紙開始までの立ち上げ時間が長くなってしまう別の問題を生じた。   However, in recent years, for example, using roll paper, a long transfer material exceeding a standard size or a wide transfer material is used, or images are continuously printed on a transfer material that is relatively long or wide. Image forming apparatuses that can be formed have appeared. In such an image forming apparatus, every time a transfer material is passed through, the fixing device, for example, the heat of the fixing member or the pressure member is greatly deprived by the long transfer material, and the fixing temperature gradually decreases, resulting in poor fixing. There was a risk of causing. In order to solve such a problem, it is preferable to use a fixing member having a large heat capacity. However, when a fixing member having a large heat capacity is used, another problem that the start-up time until the start of paper feeding becomes longer occurs.

このため、従来の画像形成装置の中には、例えば加圧ローラ内に補助発熱部材を設け、長尺や広幅の転写材を使用するときなどには、その補助発熱部材を使用することにより、定着部材の熱容量を大きくすることなく供給熱量を増大して定着温度の低下を防止し得るようにしたものがある。他方、長尺や広幅の転写材を使用するときなどに、定着ローラに対する加圧ローラの加圧力を増大して定着ニップのニップ幅を順に大きくし、供給熱量を段階的に増大し得るようにしたものがある。   For this reason, in a conventional image forming apparatus, for example, an auxiliary heat generating member is provided in the pressure roller, and when using a long or wide transfer material, the auxiliary heat generating member is used. There is an apparatus that can prevent a decrease in fixing temperature by increasing the amount of heat supplied without increasing the heat capacity of the fixing member. On the other hand, when using a long or wide transfer material, the nip width of the fixing nip is increased in order by increasing the pressure applied by the pressure roller to the fixing roller, so that the amount of heat supplied can be increased stepwise. There is what I did.

特開2005−221773号公報JP 2005-221773 A 特開2004−061733号公報JP 2004-061733 A 特開平03−063167号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-063167 特開2005−235652号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-235652

ところが、長尺通紙や連続通紙などを行うとき、単独で補助加熱装置を使用したりニップ幅可変手段を使用したりするだけでは、定着装置の温度低下を十分に抑えることができず、良好な定着を行うことができなかった。   However, when performing long paper feeding or continuous paper feeding, it is not possible to sufficiently suppress the temperature drop of the fixing device by using an auxiliary heating device alone or using a nip width variable means alone. Good fixing could not be performed.

例えば、定着立ち上がり直後には、定着ローラ等の定着部材の温度は所定定着温度に達しているが、加圧ローラ等の加圧部材側は表面温度のみが定着温度に達しているだけで、内部ではまだ所定定着温度に達しておらず、十分な蓄熱状態にはなっていない。この状態で通紙が開始されると、加圧部材側にも熱が奪われて、定着可能な長尺、幅広、連続の通紙が制限されることとなる欠点がある。   For example, immediately after the start of fixing, the temperature of the fixing member such as the fixing roller reaches the predetermined fixing temperature, but the pressure member side such as the pressure roller only has the surface temperature reaching the fixing temperature. However, the predetermined fixing temperature has not yet been reached and the heat storage state is not sufficient. When paper feeding is started in this state, there is a drawback that heat is also taken to the pressing member side, and long, wide and continuous paper that can be fixed is restricted.

そこで、この発明の第1の目的は、定着立ち上がり直後に即時に定着動作を開始する場合に、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、良好な定着を行うことができる定着制御方法を提供することにある。   Therefore, the first object of the present invention is to perform auxiliary heating and variable nip width when performing a long sheet feeding, a wide sheet feeding, a continuous sheet feeding, etc., when the fixing operation is started immediately after the start of fixing. An object of the present invention is to provide a fixing control method that can be used appropriately and suppress temperature drop to a minimum and perform good fixing.

他方、定着立ち上がりからしばらく時間が経つと、加圧部材に蓄熱効果が現れるため、通紙を行った際に急激な温度低下を生じることが次第に緩和されていく。したがって、定着立ち上がりからしばらく時間が経ってから通紙を開始すると、立ち上り直後の通紙に比べてより長尺、幅広、連続の通紙が可能となる。   On the other hand, since a heat storage effect appears in the pressure member after a while from the start of fixing, the sudden decrease in temperature when paper is passed is gradually alleviated. Therefore, when paper feeding is started after a while from the start of fixing, a paper that is longer, wider, and continuous can be passed than paper that has just passed.

そこで、この発明の第2の目的は、定着立ち上がりからしばらく時間が経ってから通紙を開始する場合に、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、さらに良好な定着を行うことができる定着制御方法を提供することにある。   Therefore, a second object of the present invention is to provide auxiliary heating and a nip width when performing a long paper feed, a wide paper feed, a continuous paper feed, or the like when a paper feed is started after a while from the start of fixing. It is an object of the present invention to provide a fixing control method capable of accurately using variable and minimizing a temperature drop and performing better fixing.

また、定着立ち上がり直後だけでなく、定着部材が停止して待機している場合なども、ニップ幅が固定されているため、定着ニップからしか伝熱が起きないことから、加圧部材側の蓄熱が十分に行われず。定着可能な長尺、幅広、連続の通紙が制限されることとなる欠点がある。   Also, not only immediately after the start of fixing, but also when the fixing member stops and stands by, because the nip width is fixed, heat transfer occurs only from the fixing nip, so heat storage on the pressure member side Is not done enough. There is a drawback in that long, wide, and continuous paper that can be fixed is restricted.

そこで、この発明の第3の目的は、加圧部材側の蓄熱が不十分であると判断される場合に、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、良好な定着を行うことができる定着制御方法を提供することにある。   Therefore, a third object of the present invention is to perform auxiliary heating and nip when performing long paper feeding, wide paper feeding, continuous paper feeding, etc., when it is determined that the heat storage on the pressure member side is insufficient. It is an object of the present invention to provide a fixing control method capable of performing excellent fixing by appropriately utilizing the variable width and minimizing a temperature drop.

この発明の第4の目的は、定着部材の温度が低下した場合にも、最低でもトナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持して、常に良好な定着を行うことができる定着制御方法を提供することにある。   The fourth object of the present invention is to maintain at least one of the necessary temperature for fixing the toner, the amount of heat necessary for toner fixing, and the amount of heat required for total supply of the transfer material even when the temperature of the fixing member is lowered. It is an object of the present invention to provide a fixing control method capable of performing proper fixing.

この発明の第5の目的は、主加熱装置の主電源を用いて補助加熱装置の補助電源の充電を可能とすることができる定着制御方法を提供することにある。   A fifth object of the present invention is to provide a fixing control method capable of charging the auxiliary power source of the auxiliary heating device using the main power source of the main heating device.

この発明の第6の目的は、補助電源として、充放電可能な電気二重層キャパシタを使用し、効率よく補助電源に充電を行うことができる定着制御方法を提供することにある。   A sixth object of the present invention is to provide a fixing control method that uses a chargeable / dischargeable electric double layer capacitor as an auxiliary power source and can efficiently charge the auxiliary power source.

この発明の第7の目的は、補助電力が補助発熱部材に供給されていないときは、主電源により補助電源を効率よく充電する一方、補助電力が補助発熱部材に供給されているときは、併せて主電力も主発熱部材に用い、より高い温度、熱量を定着部材に供給することができる定着制御方法を提供することにある。   The seventh object of the present invention is to efficiently charge the auxiliary power source by the main power source when the auxiliary power is not supplied to the auxiliary heat generating member, while when the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member. Another object of the present invention is to provide a fixing control method in which main electric power is also used for a main heat generating member and a higher temperature and heat amount can be supplied to the fixing member.

この発明の第8の目的は、補助電源を繰り返し使用可能とすることができる定着制御方法を提供することにある。   An eighth object of the present invention is to provide a fixing control method capable of repeatedly using an auxiliary power source.

この発明の第9の目的は、燃料電池の燃料残量を把握することができるとともに、燃料残量が一定以下となったときにユーザーに燃料交換の必要を警告することができる定着制御方法を提供することにある。   A ninth object of the present invention is to provide a fixing control method capable of grasping the fuel remaining amount of the fuel cell and notifying the user of the necessity of fuel replacement when the fuel remaining amount is below a certain level. It is to provide.

この発明の第10の目的は、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、良好な定着を行うことができる画像形成装置を提供することにある。   The tenth object of the present invention is that, when performing long paper feeding, wide paper feeding, continuous paper feeding, etc., the auxiliary heating and the variable nip width are appropriately used to minimize the temperature drop, and good fixing. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.

このため、請求項1に記載の発明は、上述した第1の目的を達成すべく、
定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇した場合に、即時に定着動作を開始し、
はじめ、主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してから、
次に、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してなるものである。
For this reason, the invention described in claim 1 is to achieve the first object described above.
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
After the power is turned on, when the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature, the fixing operation is started immediately,
First, after heating the fixing member with the auxiliary heating member together with the main heating member,
Next, the pressure applied by the pressure member to the fixing member is increased.

請求項2に記載の発明は、上述した第2の目的も達成すべく、
定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始し、
はじめ、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してから、
次に、主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してなるものである。
The invention according to claim 2 is to achieve the second object described above.
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
After the power is turned on, the fixing member starts a fixing operation after a while after the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature.
First, after increasing the pressing force of the pressure member to the fixing member,
Next, the fixing member is heated by the auxiliary heat generating member together with the main heat generating member.

請求項3に記載の発明は、上述した第3の目的も達成すべく、
定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
前記定着部材と前記加圧部材の各々の温度を検知し、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇した場合に、その定着部材と前記加圧部材の温度差が一定以上であるとき、はじめ主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してから、次にその定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大する一方、逆に前記温度差が一定未満であるとき、はじめ前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してから、次に前記主発熱部材とともに前記補助発熱部材で前記定着部材を加熱してなるものである。
The invention described in claim 3 is to achieve the third object described above,
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
Detecting the temperature of each of the fixing member and the pressure member;
After the power is turned on, when the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature, when the temperature difference between the fixing member and the pressure member is equal to or greater than a certain level, the fixing member is first moved by the auxiliary heating member together with the main heating member. After heating, the pressurizing force of the pressure member against the fixing member is then increased. Conversely, when the temperature difference is less than a certain value, the pressurizing force of the pressurizing member against the fixing member is increased first. Then, the fixing member is heated by the auxiliary heating member together with the main heating member.

請求項4に記載の発明は、上述した第4の目的も達成すべく、請求項1ないし3のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法において、トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持できないと判断される設定定着温度、設定定着供給熱量を下回った時点から、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してなるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fixing control method for an image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the toner fixing required temperature and the toner fixing required heat amount are achieved in order to achieve the fourth object described above. The pressure applied by the pressure member to the fixing member is increased from the time when it falls below the set fixing temperature or the set fixing supply heat amount at which it is determined that it cannot hold any of the heat required for the total fixing supply of the transfer material. It is.

請求項5に記載の発明は、上述した第5の目的も達成すべく、請求項1ないし4のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法において、主電源からAC電力が供給されて前記主発熱部材を発熱し、補助電源からDC電力が供給されて前記補助発熱部材を発熱してなるものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the fifth object described above, in the fixing control method for an image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, AC power is supplied from a main power source. The main heat generating member generates heat, and DC power is supplied from an auxiliary power source to generate heat.

請求項6に記載の発明は、上述した第6の目的も達成すべく、請求項5に記載の画像形成装置の定着制御方法において、前記補助電源として電気二重層キャパシタを用い、前記主発熱部材に前記主電源からAC電力が供給されていないとき、前記主電源により前記補助電源を充電してなるものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the sixth object described above, in the fixing control method for an image forming apparatus according to the fifth aspect, an electric double layer capacitor is used as the auxiliary power source, and the main heating member. When the AC power is not supplied from the main power source, the auxiliary power source is charged by the main power source.

請求項7に記載の発明は、上述した第7の目的も達成すべく、請求項6に記載の画像形成装置の定着制御方法において、前記補助発熱部材が前記定着部材を加熱していないとき、すなわち前記補助発熱部材に前記補助電源からDC電力が供給されていないとき、前記主電源により前記補助電源を充電してなるものである。   According to a seventh aspect of the present invention, in order to achieve the seventh object described above, in the fixing control method for an image forming apparatus according to the sixth aspect, when the auxiliary heat generating member is not heating the fixing member, That is, when the auxiliary heat generating member is not supplied with DC power from the auxiliary power source, the auxiliary power source is charged by the main power source.

請求項8に記載の発明は、上述した第8の目的も達成すべく、請求項5に記載の画像形成装置の定着制御方法において、前記補助電源として燃料電池を用いるものである。   The invention described in claim 8 uses a fuel cell as the auxiliary power supply in the fixing control method for an image forming apparatus according to claim 5 in order to achieve the eighth object described above.

請求項9に記載の発明は、上述した第9の目的も達成すべく、請求項8に記載の画像形成装置の定着制御方法において、前記燃料電池の燃料残量を残量検知手段で検知し、その残量検知手段で検知した燃料残量を残量報知手段で報知し、燃料残量が一定以下となったときに燃料交換を燃料交換警告手段で警告してなるものである。   According to a ninth aspect of the invention, in order to achieve the ninth object described above, in the fixing control method for an image forming apparatus according to the eighth aspect, the remaining amount of fuel in the fuel cell is detected by a remaining amount detecting means. The remaining fuel amount detected by the remaining amount detecting means is notified by the remaining amount notifying means, and when the remaining fuel amount becomes below a certain level, the fuel replacement warning means warns the fuel replacement.

請求項10に記載の発明は、上述した第10の目的も達成すべく、請求項1ないし9のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法を使用してなることを特徴とする、画像形成装置である。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a fixing control method for an image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, in order to achieve the tenth object described above. An image forming apparatus.

請求項1に記載の発明によれば、定着立ち上がり直後に即時に定着動作を開始する場合に、補助加熱を行ってからニップ幅を増大するので、定着立ち上がり直後に加圧部材が未だ蓄圧状態にないことを考慮して、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、定着可能温度を長くして良好な定着を行うことができる。これにより、エネルギ効率を向上し、環境への負荷を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, when the fixing operation is started immediately after the fixing start-up, the nip width is increased after the auxiliary heating is performed, so that the pressure member is still in the pressure accumulation state immediately after the fixing start-up. In consideration of this, when performing long-sheet feeding, wide-width feeding, continuous feeding, etc., the auxiliary heating and variable nip width are appropriately used to minimize the temperature drop and increase the fusing temperature. And good fixing can be performed. Thereby, energy efficiency can be improved and the load to an environment can be reduced.

請求項2に記載の発明によれば、定着立ち上がりからしばらく時間が経ってから通紙を開始する場合には、ニップ幅を増大してから補助加熱を行うので、通紙開始時には加圧部材が蓄圧状態にあることを考慮して、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、さらに定着可能温度を長くして良好な定着を行うことができる。これにより、エネルギ効率を向上し、環境への負荷を低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, when paper feeding is started after a while from the start of fixing, auxiliary heating is performed after increasing the nip width. Considering the pressure accumulation state, when performing long paper feed, wide paper feed, continuous paper feed, etc., the auxiliary heating and variable nip width are properly used to minimize temperature drop and further fixing Good fixing can be performed by increasing the possible temperature. Thereby, energy efficiency can be improved and the load to an environment can be reduced.

請求項3に記載の発明によれば、定着部材と加圧部材の各々の温度を検知して両者の温度差により加圧部材の蓄圧状態を判定し、補助加熱とニップ幅可変の動作開始タイミングを制御するので、通紙開始時に加圧部材側の蓄熱が不十分であると判断される場合に、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、定着可能温度を長くして良好な定着を行うことができる。これにより、エネルギ効率を向上し、環境への負荷を低減することができる。   According to the third aspect of the invention, the temperature of each of the fixing member and the pressure member is detected, the pressure accumulation state of the pressure member is determined based on the temperature difference between the two, and the auxiliary heating and the operation start timing with variable nip width are determined. Therefore, when it is determined that heat storage on the pressure member side is insufficient at the start of paper feeding, when performing long paper feeding, wide paper feeding, continuous paper feeding, etc., auxiliary heating and variable nip width are possible. By properly utilizing the above, it is possible to minimize the temperature drop and to increase the fixable temperature for good fixing. Thereby, energy efficiency can be improved and the load to an environment can be reduced.

請求項4に記載の発明によれば、定着部材の温度が低下した場合にも、最低でもトナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持して、常に良好な定着を行うことができる。   According to the invention described in claim 4, even when the temperature of the fixing member is lowered, at least one of the necessary temperature for fixing the toner, the required amount of heat for fixing the toner, and the required amount of heat for fixing the transfer material is held, Good fixing can always be performed.

請求項5に記載の発明によれば、主電源からAC電力が供給されて主発熱部材を発熱し、補助電源からDC電力が供給されて補助発熱部材を発熱してなるので、主加熱装置の主電源を用いて補助加熱装置の補助電源の充電を可能とすることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, AC power is supplied from the main power source to generate heat from the main heating member, and DC power is supplied from the auxiliary power source to generate heat from the auxiliary heating member. The auxiliary power supply of the auxiliary heating device can be charged using the main power supply.

請求項6に記載の発明によれば、補助電源として電気二重層キャパシタを用い、主発熱部材に主電源からAC電力が供給されていないとき、主電源により補助電源を充電してなるので、補助電源として、充放電可能な電気二重層キャパシタを使用し、効率よく補助電源に充電を行うことができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the electric double layer capacitor is used as the auxiliary power source and the AC power is not supplied from the main power source to the main heat generating member, the auxiliary power source is charged by the main power source. An electric double layer capacitor that can be charged and discharged is used as a power source, and the auxiliary power source can be efficiently charged.

請求項7に記載の発明によれば、補助発熱部材が定着部材を加熱していないとき、主電源により補助電源を充電してなるので、補助電力が補助発熱部材に供給されていないときは、主電源により補助電源を効率よく充電する一方、補助電力が補助発熱部材に供給されているときは、補助電源の充電を行わずに、主電力も主発熱部材に用い、主発熱部材と補助発熱部材とでより高い温度、熱量を定着部材に供給することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, when the auxiliary heat generating member is not heating the fixing member, the auxiliary power source is charged by the main power source, so when the auxiliary power is not supplied to the auxiliary heat generating member, While the auxiliary power source is efficiently charged by the main power source, when the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member, the main power is also used for the main heat generating member without charging the auxiliary power source. A higher temperature and heat amount can be supplied to the fixing member.

請求項8に記載の発明によれば、補助電源として燃料電池を用いるので、補助電源を繰り返し使用可能として恒久的に補助電力を確保することができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the fuel cell is used as the auxiliary power supply, the auxiliary power can be used repeatedly, and auxiliary power can be secured permanently.

請求項9に記載の発明によれば、燃料電池の燃料残量を検知する残量検知手段と、その残量検知手段で検知した燃料残量を報知する残量報知手段と、燃料残量が一定以下となったときに燃料交換を警告する燃料交換警告手段とを備えるので、残量報知手段により燃料電池の燃料残量を把握することができるとともに、燃料残量が一定以下となったときに燃料交換警告手段によりユーザーに燃料交換の必要を警告することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, the remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of fuel in the fuel cell, the remaining amount notifying means for notifying the remaining amount of fuel detected by the remaining amount detecting means, and the remaining fuel amount Since it is provided with a fuel replacement warning means that warns of fuel replacement when the fuel level becomes below a certain level, the fuel level of the fuel cell can be ascertained by the remaining amount notification means, and when the fuel level falls below a certain level In addition, it is possible to warn the user of the necessity of fuel replacement by the fuel replacement warning means.

請求項10に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、請求項1ないし9のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法を使用してなるので、長尺通紙や広幅通紙や連続通紙などを行うとき、補助加熱とニップ幅可変とを的確に利用して温度低下を最小限に抑え、良好な定着を行うことができる。   According to the tenth aspect of the present invention, since the image forming apparatus uses the fixing control method for an image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, When performing paper feeding or continuous paper feeding, the use of auxiliary heating and variable nip width can be appropriately utilized to minimize temperature drop and achieve good fixing.

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1には、画像形成装置の一例である広幅デジタル複写機における内部機構の全体概略構成を示す。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of an internal mechanism in a wide digital copying machine which is an example of an image forming apparatus.

図1において、符号100は給紙装置、200はその給紙装置100上の画像形成装置本体、300はさらにその画像形成装置本体200上の画像読取装置(スキャナ装置)である。   In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a paper feeding device, 200 denotes an image forming apparatus main body on the paper feeding apparatus 100, and 300 denotes an image reading device (scanner device) on the image forming apparatus main body 200.

給紙装置100には、上下2段にロール紙トレイ101,102が備えられている。このロール紙トレイ101,102は、ともにそれぞれ給紙装置筐体から図の左方向に引き出し可能となっており、引き出した状態でロール紙のセットやジャム処理を行うことができるように構成されている。   The paper feeder 100 includes roll paper trays 101 and 102 in two upper and lower stages. Each of the roll paper trays 101 and 102 can be pulled out from the sheet feeding device housing in the left direction in the drawing, and is configured so that roll paper can be set and jammed in the pulled-out state. Yes.

ロール紙トレイ101,102には、各々2つずつ、紙管の周囲に巻かれたロール紙103,104、ロール紙105,106がそれぞれ一対のペーパーホルダ107〜110を介してセットされるようになっている。各ロール紙103〜106の近傍には、それぞれ各ロール紙103〜106に対する給紙ローラ111〜114が配置されている。また、ロール紙トレイ101の給紙ローラ111,112の下流の給紙路117には、ロールカッターユニット115が配置され、またロール紙トレイ102の給紙ローラ113,114の下流の給紙路118には、ロールカッターユニット116が配置されている。下段のロール紙トレイ102の給紙路118は、上段のロール紙トレイ101の給紙路117に続いている。   Two roll papers 103 and 104 and two roll papers 105 and 106 wound around the paper tube are set on the roll paper trays 101 and 102, respectively, via a pair of paper holders 107 to 110. It has become. In the vicinity of the roll papers 103 to 106, paper feed rollers 111 to 114 for the roll papers 103 to 106 are arranged, respectively. A roll cutter unit 115 is disposed in a paper feed path 117 downstream of the paper feed rollers 111 and 112 of the roll paper tray 101, and a paper feed path 118 downstream of the paper feed rollers 113 and 114 of the roll paper tray 102. Is provided with a roll cutter unit 116. The paper feed path 118 of the lower roll paper tray 102 continues to the paper feed path 117 of the upper roll paper tray 101.

そして、各給紙ローラ111〜114により送り出されたロール紙は、トレイ前面側(図の左側)の給紙路117,118に入り、そこに設けられたロールカッターユニット115、116で一定の長さの転写材に切断され、転写材として画像形成装置本体200へと送り込まれる。   Then, the roll paper sent out by each of the paper feed rollers 111 to 114 enters the paper feed paths 117 and 118 on the front side of the tray (left side in the figure) and is fixed to a certain length by the roll cutter units 115 and 116 provided there. The transfer material is cut and sent to the image forming apparatus main body 200 as the transfer material.

画像形成装置本体200には、紙搬送路220に沿って、作像装置201、定着装置202、排紙装置203が備えられている。作像装置201では、反時計まわりに回転する感光体205が帯電器204よって表面を一様に帯電され、画像読取装置300からの画像信号に基づき不図示のLED書込み器により書込みが行われ、感光体205上に静電潜像が形成される。その静電潜像は、不図示の現像器によりトナーを付着して可視像化される。   The image forming apparatus main body 200 includes an image forming device 201, a fixing device 202, and a paper discharge device 203 along a paper conveyance path 220. In the image forming device 201, the surface of the photosensitive member 205 that rotates counterclockwise is uniformly charged by the charger 204, and writing is performed by an LED writer (not shown) based on the image signal from the image reading device 300, An electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 205. The electrostatic latent image is visualized by attaching toner with a developing device (not shown).

紙搬送路220に沿って、作像装置201の上流にはレジストローラ208が、作像装置201位置には転写器209と分離器210が、作像装置201の下流であって定着装置202の上流には搬送ベルト211が、定着装置202の下流には不図示の駆動制御手段により駆動される排紙ローラ212,213が配置されている。両排紙ローラ212,213の手前には、各々排紙センサ215,216が設けられている。また、紙搬送路220は、排紙ローラ212の下流で分岐しており、その分岐位置には分岐爪214が備えられている。画像形成装置本体200の上面には排紙トレイ206があり、画像形成装置本体200の後方には不図示の別の排紙トレイが設けられている。   Along the paper conveyance path 220, a registration roller 208 is upstream of the image forming apparatus 201, and a transfer unit 209 and a separator 210 are positioned downstream of the image forming apparatus 201 and the fixing apparatus 202. A conveyance belt 211 is disposed upstream, and paper discharge rollers 212 and 213 driven by a drive control unit (not shown) are disposed downstream of the fixing device 202. Discharge sensors 215 and 216 are provided in front of both the discharge rollers 212 and 213, respectively. The paper transport path 220 branches downstream of the paper discharge roller 212, and a branching claw 214 is provided at the branch position. A paper discharge tray 206 is provided on the upper surface of the image forming apparatus main body 200, and another paper discharge tray (not shown) is provided behind the image forming apparatus main body 200.

そして、給紙装置100から画像形成装置本体200に送り込まれた転写材、または手差し給紙路221から給紙された転写材は、紙搬送路220を通して搬送され、レジストローラ208にて作像タイミングとの同期が取られて感光体205下に導かれ、感光体205上に形成されたトナー像が転写器209により転写される。その後、分離器210により感光体205から分離されて搬送ベルト211で定着装置202へ導かれ、熱と圧とが加えられて転写材にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写材は、排紙装置203の排紙ローラ212によって排紙され、排紙ローラ213によって画像形成装置本体200上面の排紙トレイ206上に排出され、または分岐爪214により排紙方向が切り替えられて分岐路を通して画像形成装置本体200後方の不図示の排紙トレイ上に排出される。排紙センサ215、216は、このとき、転写材が排紙装置203にあるか否かを判別する。   Then, the transfer material fed from the paper feeding device 100 to the image forming apparatus main body 200 or the transfer material fed from the manual paper feed path 221 is conveyed through the paper conveyance path 220 and is imaged by the registration roller 208. And the toner image formed on the photoconductor 205 is transferred by the transfer unit 209. Thereafter, the toner is separated from the photosensitive member 205 by the separator 210 and guided to the fixing device 202 by the conveying belt 211, and heat and pressure are applied to fix the toner image on the transfer material. The transfer material on which the toner image is fixed is discharged by the discharge roller 212 of the discharge device 203 and discharged onto the discharge tray 206 on the upper surface of the image forming apparatus main body 200 by the discharge roller 213 or by the branching claw 214. The paper discharge direction is switched and the paper is discharged onto a paper discharge tray (not shown) behind the image forming apparatus main body 200 through the branch path. At this time, the paper discharge sensors 215 and 216 determine whether or not the transfer material is in the paper discharge device 203.

画像読取装置300には、原稿台301がある。その原稿台301上には、原稿幅検知センサおよび原稿長さ検知センサが設けられている。その原稿台301から後方に向けて水平方向に原稿搬送路306が設けられ、その原稿搬送路306に沿って給紙ローラ303、密着イメージセンサ(CIS)302、搬送ローラ304、分岐爪307、排紙ローラ305が配置されている。画像読取装置300の上および後には、それぞれ排紙トレイ308,309が取り付けられている。なお、この画像読取装置300には、動作のスタート指示や、搬送する転写材の情報であるリピートコピーや長尺通紙情報を入力するための不図示の操作部が設けられている。   The image reading apparatus 300 includes a document table 301. A document width detection sensor and a document length detection sensor are provided on the document table 301. A document conveyance path 306 is provided in a horizontal direction from the document table 301 to the rear, and along the document conveyance path 306, a paper feed roller 303, a contact image sensor (CIS) 302, a conveyance roller 304, a branching claw 307, A paper roller 305 is disposed. Discharge trays 308 and 309 are attached above and after the image reading apparatus 300, respectively. The image reading apparatus 300 is provided with an operation unit (not shown) for inputting an operation start instruction, a repeat copy, which is information of a transfer material to be conveyed, and long sheet passing information.

そして、画像読取装置300の原稿台301上には、原稿が載置され、その原稿のサイズが原稿幅検知センサおよび原稿長さ検知センサにより検知される。原稿台301上に置かれた原稿は、図示省略のサイドフェンスにより幅方向が揃えられ、給紙ローラ303により1枚ずつ給紙されて密着イメージセンサ302下に搬送される。密着イメージセンサ302下の原稿は、LEDアレイや蛍光灯などの光源により露光され、反射光がロッドレンズアレイを通してイメージセンサ上に結像され、光電変換されて原稿内容が読み取られる。原稿読み取り終了後は、搬送ローラ304および排紙ローラ305によって排紙トレイ308上に排出され、または分岐爪307で分岐されて分岐路を通して排紙トレイ309上に排出される。   A document is placed on the document table 301 of the image reading apparatus 300, and the size of the document is detected by a document width detection sensor and a document length detection sensor. The documents placed on the document table 301 are aligned in the width direction by a side fence (not shown), fed one by one by a sheet feeding roller 303, and conveyed under the contact image sensor 302. The document under the contact image sensor 302 is exposed by a light source such as an LED array or a fluorescent lamp, and the reflected light is imaged on the image sensor through the rod lens array, and photoelectrically converted to read the content of the document. After the document reading is completed, the paper is discharged onto the paper discharge tray 308 by the conveyance roller 304 and the paper discharge roller 305, or branched by the branching claw 307 and discharged onto the paper discharge tray 309 through the branch path.

図2には、上述した広幅デジタル複写機に備えられている定着装置202の具体的構成を示す。   FIG. 2 shows a specific configuration of the fixing device 202 provided in the wide digital copying machine described above.

定着装置202には、定着部材である定着ローラ10に、加圧部材である加圧ローラ12が押し当てられて定着ニップNが形成されている。定着ローラ10は、円筒形状のアルミ管や炭素鋼管などの金属管まわりに、テフロン(登録商標)等よりなる離型層を設けて構成される。加圧ローラ12は、中実円柱のアルミ管や炭素鋼管などの金属管まわりに、シリコーンゴム等よりなるゴム層を設け、そのゴム層の表面にテフロン(登録商標)チューブ等の離型層を設けて構成される。   A fixing nip N is formed in the fixing device 202 by pressing the pressure roller 12 as a pressure member against the fixing roller 10 as a fixing member. The fixing roller 10 is configured by providing a release layer made of Teflon (registered trademark) or the like around a metal tube such as a cylindrical aluminum tube or carbon steel tube. The pressure roller 12 is provided with a rubber layer made of silicone rubber or the like around a solid cylindrical aluminum tube or carbon steel tube, and a release layer such as a Teflon (registered trademark) tube is provided on the surface of the rubber layer. Provided and configured.

定着ローラ10の中心には、ハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ、IHヒータなどの棒状の主発熱部材13と、同じくハロゲンヒータ、ニクロム線ヒータ、IHヒータなどの棒状の補助発熱部材14とが平行に貫挿されている。また、定着ローラ10の片端部には、定着駆動ギヤ15が一体的に固定されている。その定着駆動ギヤ15には、サーボモータなどを用いた電磁モータ16の回転が、モータギヤ17から複数の中継ギヤ18を介して伝達される。そして、電磁モータ16が駆動されることにより、定着ローラ10とともに、それに押し当てられる加圧ローラ12が回転され、定着ニップNを通して転写材が搬送される。   In the center of the fixing roller 10, a rod-like main heating member 13 such as a halogen heater, a nichrome wire heater, or an IH heater and a rod-like auxiliary heating member 14 such as a halogen heater, a nichrome wire heater, or an IH heater penetrate in parallel. It is inserted. A fixing driving gear 15 is integrally fixed to one end portion of the fixing roller 10. Rotation of an electromagnetic motor 16 using a servo motor or the like is transmitted to the fixing drive gear 15 from the motor gear 17 via a plurality of relay gears 18. When the electromagnetic motor 16 is driven, the pressure roller 12 pressed against the fixing roller 10 is rotated, and the transfer material is conveyed through the fixing nip N.

他方、定着ローラ10の周囲には、その定着ローラ10の表面温度を検出する、サーミスタや温度センサなどの第1温度検出手段20が配置されている。また、加圧ローラ12の周囲には、その加圧ローラ12の表面温度を検出する、同じくサーミスタや温度センサなどの第2温度検出手段21が配置されている。   On the other hand, first temperature detection means 20 such as a thermistor or a temperature sensor for detecting the surface temperature of the fixing roller 10 is disposed around the fixing roller 10. Further, around the pressure roller 12, a second temperature detecting means 21 such as a thermistor or a temperature sensor for detecting the surface temperature of the pressure roller 12 is disposed.

図3には、上述した図2に示す定着装置202を、それを制御する電気回路ブロックとともに示す。   FIG. 3 shows the above-described fixing device 202 shown in FIG. 2 together with an electric circuit block for controlling it.

図示するとおり、上述した定着装置202に備えられている主発熱部材13には、主電源であるAC電源22を有する主電力供給手段23が接続されて主加熱装置24が構成される。主加熱装置24の主電力供給手段23は、CPU25に接続されている。そして、CPU25により制御されて主電力供給手段23のAC電源22からAC電力が供給され、主発熱部材13に通電されて定着ローラ10が加熱されるようになっている。   As shown in the figure, the main heating member 13 provided in the above-described fixing device 202 is connected to a main power supply means 23 having an AC power source 22 as a main power source to constitute a main heating device 24. The main power supply means 23 of the main heating device 24 is connected to the CPU 25. Then, under the control of the CPU 25, AC power is supplied from the AC power supply 22 of the main power supply means 23, and the main heating member 13 is energized to heat the fixing roller 10.

また、補助発熱部材14には、補助電源26を有する補助電力供給手段27が接続される。補助電源26は、充放電可能な電気二重層キャパシタや燃料交換可能な燃料電池などよりなる。補助電源26には、その充電電圧を検出する電圧検出手段としての電圧センサ28が接続される。これにより、補助発熱部材14、補助電力供給手段27、電圧センサ28よりなる補助加熱装置30が構成される。補助加熱装置30の補助電力供給手段27は、同じくCPU25に接続されている。また、電圧センサ28の検出結果は、CPU25に入力されるようになっている。そして、CPU25により制御されて補助電力供給手段27の補助電源26から電力が供給され、補助発熱部材14に通電されて主発熱部材13とともに定着ローラ10が加熱されるようになっている。   Further, auxiliary power supply means 27 having an auxiliary power supply 26 is connected to the auxiliary heat generating member 14. The auxiliary power supply 26 includes an electric double layer capacitor that can be charged and discharged, a fuel cell that can be replaced with fuel, and the like. The auxiliary power supply 26 is connected with a voltage sensor 28 as voltage detecting means for detecting the charging voltage. Thereby, an auxiliary heating device 30 including the auxiliary heat generating member 14, the auxiliary power supply means 27, and the voltage sensor 28 is configured. The auxiliary power supply means 27 of the auxiliary heating device 30 is also connected to the CPU 25. The detection result of the voltage sensor 28 is input to the CPU 25. The power is supplied from the auxiliary power supply 26 of the auxiliary power supply means 27 under the control of the CPU 25, and the auxiliary heat generating member 14 is energized to heat the fixing roller 10 together with the main heat generating member 13.

上述した定着装置202に備える第1温度検出手段20と第2温度検出手段21もCPU25に接続され、それらの検出結果もCPU25に入力されるようになっている。他方、CPU25にはモータ駆動手段31が接続され、CPU25からの信号に基づきそのモータ駆動手段31により電磁モータ16が駆動され、定着ローラ10および加圧ローラ12が回転するようになっている。また、CPU25にはニップ幅可変手段32が接続され、CPU25からの信号に基づきそのニップ幅可変手段32により定着ローラ10に対する加圧ローラ12の加圧力を増減して定着ローラ10と加圧ローラ12間の定着ニップNを大きく可変するようになっている。   The first temperature detection means 20 and the second temperature detection means 21 provided in the fixing device 202 described above are also connected to the CPU 25, and the detection results thereof are also input to the CPU 25. On the other hand, a motor driving means 31 is connected to the CPU 25, and the electromagnetic motor 16 is driven by the motor driving means 31 based on a signal from the CPU 25 so that the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are rotated. Further, the CPU 25 is connected with a nip width varying means 32, and based on a signal from the CPU 25, the nip width varying means 32 increases or decreases the pressing force of the pressure roller 12 against the fixing roller 10 and the fixing roller 10 and the pressure roller 12. The fixing nip N between them is greatly variable.

図4には、定着装置202のニップ幅可変手段32の具体的構成を示す。
この例では、例えばステッピングモータよりなるニップ幅可変モータ34の駆動によりローラ50、51に掛けまわすワイヤ52を移動して第1カム部材53を動かし、第2カム部材54を回動してローラ軸44を移動し、定着ローラ10に対する加圧ローラ12の加圧力をコントロールして加圧ローラ12を何段階かで高精度に定着ローラ10に押し当てることができるようにする。
FIG. 4 shows a specific configuration of the nip width varying unit 32 of the fixing device 202.
In this example, for example, by driving a variable nip width motor 34 composed of a stepping motor, the wire 52 wound around the rollers 50 and 51 is moved to move the first cam member 53, and the second cam member 54 is rotated to rotate the roller shaft. 44 is moved to control the pressure of the pressure roller 12 against the fixing roller 10 so that the pressure roller 12 can be pressed against the fixing roller 10 with high accuracy in several stages.

図5には、定着装置202に備えるニップ幅可変手段32の他例を示す。
図中符号34は、図4と同様、ニップ幅可変モータである。ニップ幅可変モータ34は、その駆動力がモータギヤ35から複数のギヤ36を介して伝達され、雄ねじ37を回転する。雄ねじ37は、ブラケット38にねじ付けられており、ニップ幅可変モータ34の正逆駆動により回転方向が反転されてブラケット38がAまたはB方向に移動される。ブラケット38は、位置センサ40により基準位置が検出される。
FIG. 5 shows another example of the nip width varying means 32 provided in the fixing device 202.
Reference numeral 34 in the drawing is a variable nip width motor as in FIG. The driving force of the variable nip width motor 34 is transmitted from the motor gear 35 via the plurality of gears 36, and the male screw 37 is rotated. The male screw 37 is screwed to the bracket 38, and the rotation direction is reversed by the forward / reverse driving of the variable nip width motor 34, and the bracket 38 is moved in the A or B direction. A reference position of the bracket 38 is detected by the position sensor 40.

ブラケット38が移動されると、スプリング41のテンションが増減されて水平カム42が回動され、その水平カム42と一端が係合する垂直カム43が回動される。垂直カム43は、他端が加圧ローラ12のローラ軸44に係合されており、その回動によりローラ軸44が上下動されて定着ローラ10と加圧ローラ12間の加圧力が増減される。すなわち、駆動手段であるニップ幅可変モータ34の駆動力が、複数のギヤ36や雄ねじ37やブラケット38やスプリング41や水平カム42などよりなる駆動伝達手段により伝達されてカム部材である垂直カム43を作動し、加圧ローラ12のゴム層の弾性変形が変更されて定着ニップNのニップ幅が可変されるようになっている。これにより、転写材45が定着ニップNを通過する時間が変化し、転写材45に付与される供給熱量が制御されるようになっている。   When the bracket 38 is moved, the tension of the spring 41 is increased / decreased, the horizontal cam 42 is rotated, and the vertical cam 43 whose one end is engaged with the horizontal cam 42 is rotated. The other end of the vertical cam 43 is engaged with the roller shaft 44 of the pressure roller 12, and the rotation of the roller shaft 44 moves up and down to increase or decrease the pressure applied between the fixing roller 10 and the pressure roller 12. The That is, the driving force of the variable nip width motor 34 as a driving means is transmitted by a driving transmission means comprising a plurality of gears 36, male screws 37, brackets 38, springs 41, horizontal cams 42, etc., and a vertical cam 43 as a cam member. And the elastic deformation of the rubber layer of the pressure roller 12 is changed to change the nip width of the fixing nip N. As a result, the time for the transfer material 45 to pass through the fixing nip N changes, and the amount of heat supplied to the transfer material 45 is controlled.

図6には、図4や図5に示すようなニップ幅可変手段32による制御フローの一例を示す。この例では、ニップ幅を5段階に制御してなる。
定着ローラ10と加圧ローラ12間の定着ニップNのニップ幅を制御するときは、まず定着ローラ10に対する加圧ローラ12の加圧量を最低としてニップ量が最小な第1段階にある状態で(ステップS1)、第1温度検知手段20で定着ローラ10の温度Tを検知する(ステップS2)。
FIG. 6 shows an example of a control flow by the nip width varying means 32 as shown in FIGS. In this example, the nip width is controlled in five stages.
When the nip width of the fixing nip N between the fixing roller 10 and the pressure roller 12 is controlled, first, the pressure amount of the pressure roller 12 with respect to the fixing roller 10 is set to the minimum and the nip amount is in the first stage at the minimum. (step S1), and detects the temperature T H of the fixing roller 10 by the first temperature detecting means 20 (step S2).

温度Tが180℃以上であれば、ニップ幅を可変する必要はないが、180℃以下であるときは(ステップS3)、170℃以上180℃未満であれば(ステップS4)、定着ローラ10に対する加圧ローラ12の加圧量を増やしてニップ量を第2段階とする(ステップS5)。160℃以上170℃未満であれば(ステップS6)、加圧ローラ12の加圧量をさらに増やしてニップ量を第3段階とする(ステップS7)。150℃以上160℃未満であれば(ステップS8)、加圧ローラ12の加圧量をまたさらに増やしてニップ量を第4段階とする(ステップS9)。 If the temperature TH is 180 ° C. or higher, there is no need to change the nip width, but if it is 180 ° C. or lower (step S3), if it is 170 ° C. or higher and lower than 180 ° C. (step S4), the fixing roller 10 The pressure amount of the pressure roller 12 is increased and the nip amount is set to the second stage (step S5). If the temperature is 160 ° C. or higher and lower than 170 ° C. (step S6), the pressure amount of the pressure roller 12 is further increased to set the nip amount to the third stage (step S7). If the temperature is 150 ° C. or higher and lower than 160 ° C. (step S8), the pressure amount of the pressure roller 12 is further increased to set the nip amount to the fourth stage (step S9).

150℃未満であれば、定着ローラ10に対する加圧ローラ12の加圧量を最大に増やしてニップ量を第5段階とする(ステップS10)。次いで、制御を継続するか否かを判断し(ステップS11)、継続する場合は、ステップS2に戻って以下同様に繰り返し、継続しない場合は、加圧ニップ量制御を終了する。   If the temperature is less than 150 ° C., the amount of pressure applied by the pressure roller 12 to the fixing roller 10 is increased to the maximum, and the nip amount is set to the fifth stage (step S10). Next, it is determined whether or not the control is to be continued (step S11). If the control is continued, the process returns to step S2 and is repeated in the same manner.

図7には、上述した広幅デジタル複写機の定着装置202における定着制御方法の一例を示す。   FIG. 7 shows an example of a fixing control method in the fixing device 202 of the wide digital copying machine described above.

例えば長さ15mの長尺の転写材やA2以上の広幅の転写材に画像を形成したり、A2の大きさの転写材に連続して画像を形成したりするとき、大きな転写材の通紙により、定着装置202において定着ローラ10や加圧ローラ12の熱が徐々に転写材に奪われて定着温度が低下し、定着不良を生ずるおそれがあるが、図7には、そのような長尺や広幅の転写材に画像を形成したり連続通紙を行ったりするときの定着制御方法を示す。   For example, when an image is formed on a long transfer material having a length of 15 m or a wide transfer material of A2 or larger, or when an image is continuously formed on a transfer material having a size of A2, a large transfer material is passed. As a result, in the fixing device 202, the heat of the fixing roller 10 and the pressure roller 12 may be gradually taken away by the transfer material and the fixing temperature may be lowered, resulting in a fixing failure. FIG. And a fixing control method when an image is formed on a wide transfer material or when a continuous sheet is passed.

図示するとおり、複写機の電源が投入されると、CPU25により制御され、まずステップS1で、主加熱装置24が駆動されて主電力供給手段23のAC電源22から電力が供給され、主発熱部材13に通電されて主発熱部材13により定着ローラ10が加熱される。   As shown in the figure, when the power of the copying machine is turned on, it is controlled by the CPU 25. First, in step S1, the main heating device 24 is driven to supply power from the AC power supply 22 of the main power supply means 23, and the main heating member. 13 is energized, and the fixing roller 10 is heated by the main heating member 13.

図8には、複写機の電源投入時からの時間と、定着ローラ10および加圧ローラ12の表面温度との関係を示す。
この図8に示されるとおり、定着ローラ10の表面温度は、主発熱部材13による加熱とともに急激に上昇し、約80秒前後で第1温度検出手段20による検出温度が所定定着温度である195℃になる。なお、このときの加圧ローラ12の第2温度検出手段21による検出温度は、約80℃であり、完全な蓄圧状態にはない。完全に蓄熱状態であれば、温度の変化率はもっと低くなる。
FIG. 8 shows the relationship between the time from when the copier is turned on and the surface temperatures of the fixing roller 10 and the pressure roller 12.
As shown in FIG. 8, the surface temperature of the fixing roller 10 increases rapidly with the heating by the main heat generating member 13, and the detected temperature by the first temperature detecting means 20 is about 195 ° C., which is the predetermined fixing temperature in about 80 seconds. become. At this time, the temperature detected by the second temperature detecting means 21 of the pressure roller 12 is about 80 ° C., and the pressure is not completely accumulated. If it is completely stored, the rate of change of temperature will be lower.

そして、図7のステップS2で、第1温度検出手段20により、定着ローラ10の表面温度が所定定着温度である195℃まで上昇したことが検出されたとき、次のステップS3で通紙が開始され、転写材45にトナー像が転写されてそのトナー像が転写された転写材45が定着装置202の定着ニップNに挿入される。   When the first temperature detection unit 20 detects that the surface temperature of the fixing roller 10 has risen to 195 ° C., which is a predetermined fixing temperature, in step S2 of FIG. 7, the paper feeding starts in the next step S3. Then, the toner image is transferred to the transfer material 45, and the transfer material 45 on which the toner image is transferred is inserted into the fixing nip N of the fixing device 202.

図9には、定着装置202による定着状態を示す。
通紙が行われると、定着ニップNに挿入された転写材45には、未定着トナーが付着している側に定着ローラ10を、未定着トナーが付着していない側に加圧ローラ12を接触して熱と圧力とが加えられる。そして、その上のトナー像47が、定着ニップNを通過するにともない転写材45に定着される。
FIG. 9 shows a fixing state by the fixing device 202.
When the paper is passed, the transfer roller 45 inserted into the fixing nip N has the fixing roller 10 on the side where the unfixed toner is attached and the pressure roller 12 on the side where the unfixed toner is not attached. Heat and pressure are applied in contact. Then, the toner image 47 thereon is fixed on the transfer material 45 as it passes through the fixing nip N.

通紙されると、大きな転写材45により熱が奪われて定着ローラ10および加圧ローラ12の表面温度が低下する。そこで、次のステップS4では、補助加熱装置30が駆動されて補助電力供給手段27の補助電源26から電力が供給され、補助発熱部材14に通電される。そして、主発熱部材13の加熱に加えて補助発熱部材14による加熱が開始される。故に、図8に示すように、定着ローラ10の表面温度は、多少は低下するものの、ほぼ高い温度が維持される。   When the paper is passed, heat is taken away by the large transfer material 45 and the surface temperatures of the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are lowered. Therefore, in the next step S4, the auxiliary heating device 30 is driven, electric power is supplied from the auxiliary power supply 26 of the auxiliary power supply means 27, and the auxiliary heat generating member 14 is energized. Then, in addition to the heating of the main heating member 13, heating by the auxiliary heating member 14 is started. Therefore, as shown in FIG. 8, the surface temperature of the fixing roller 10 is maintained at a substantially high temperature, although it slightly decreases.

ところが、例えば補助電源26に電気二重層キャパシタが使用されていると、その電気二重層キャパシタの特性により放電によって徐々に電圧が低下し、やがて必要とされる最低の供給熱量が維持できなくなる。キャパシタの性能にも左右されるが、時間的には通常約100s前後が目安である。そこで、次のステップS5で、定着開始から100s前後の一定時間が経過したか判断され、経過したと判断されたときは、ステップS6で、補助電源26への電力供給を停止し、補助発熱部材14への通電が停止される。すると、図8に示すように、定着ローラ10の表面温度は、徐々に低下していく。   However, if an electric double layer capacitor is used for the auxiliary power supply 26, for example, the voltage gradually decreases due to the discharge due to the characteristics of the electric double layer capacitor, and the required minimum amount of supplied heat cannot be maintained. Although it depends on the performance of the capacitor, the time is usually around 100 s. Accordingly, in the next step S5, it is determined whether or not a fixed time of about 100 s has elapsed since the start of fixing. If it is determined that the time has elapsed, in step S6, the power supply to the auxiliary power source 26 is stopped, and the auxiliary heat generating member. The energization to 14 is stopped. Then, as shown in FIG. 8, the surface temperature of the fixing roller 10 gradually decreases.

そして、次のステップS7で、定着ローラ10の表面温度が適宜設定した設定定着温度以下となって供給熱量が不足すると判断されたときは、ステップS8で、ニップ幅可変手段32を駆動して定着ローラ10に対する加圧ローラ12の押し当て力を強め、はじめ最小に設定されているニップ幅(図9のL)が一段増加される。次に、ステップS9で、ニップ幅が設定できる最大であるか否か判断し、最大でないときは、ステップS7に戻って、再び次に定着ローラ10の表面温度が設定定着温度以下となって供給熱量が不足すると判断されるまで通紙が継続され、設定定着温度以下となったときは、ステップS8で、ニップ幅がさらに一段増加される。そして、ステップS9で、ニップ幅が設定できる最大であると判断されるまでこれを繰り返し、ニップ幅Lを段階的に増加させて供給熱量を一段ごとに増加させる制御が行われる。これにより、図8に示すように、定着ローラ10の温度が、約220sの間、定着可能温度の135℃以上に維持される。   In the next step S7, when it is determined that the surface temperature of the fixing roller 10 is equal to or lower than the set fixing temperature set appropriately, and the supplied heat amount is insufficient, the nip width varying means 32 is driven and fixed in step S8. The pressing force of the pressure roller 12 against the roller 10 is increased, and the initially set minimum nip width (L in FIG. 9) is increased by one step. Next, in step S9, it is determined whether or not the nip width is a maximum that can be set. If not, the process returns to step S7, and then the surface temperature of the fixing roller 10 is again supplied below the set fixing temperature. The sheet passing is continued until it is determined that the amount of heat is insufficient, and when the temperature becomes equal to or lower than the set fixing temperature, the nip width is further increased in step S8. Then, in step S9, this is repeated until it is determined that the nip width is the maximum that can be set, and control is performed to increase the nip width L stepwise to increase the supply heat amount step by step. As a result, as shown in FIG. 8, the temperature of the fixing roller 10 is maintained at a fixing temperature of 135 ° C. or higher for about 220 s.

ステップS9で、ニップ幅が設定できる最大であると判断されたときは、ステップS10で、最後に定着ローラ10の表面温度が設定定着温度以下となって供給熱量が不足すると判断されるまで通紙を継続する。定着ローラ10の表面温度が設定定着温度以下となったときは、ステップS11に進み、ニップ幅可変手段32を駆動してニップ幅がはじめの最小に戻され、続くステップS12で、通紙が中断されてステップS2に戻り、定着ローラ10の表面温度が所定定着温度まで上昇した否かが判断される。そして、再び通紙を開始し、ジョブが終了するまで継続する。   When it is determined in step S9 that the nip width is the maximum that can be set, in step S10, the sheet is passed until it is finally determined that the surface temperature of the fixing roller 10 is equal to or lower than the set fixing temperature and the supply heat amount is insufficient. Continue. When the surface temperature of the fixing roller 10 is equal to or lower than the set fixing temperature, the process proceeds to step S11, where the nip width variable means 32 is driven to return the nip width to the initial minimum, and in subsequent step S12, the paper feeding is interrupted. Then, the process returns to step S2, and it is determined whether or not the surface temperature of the fixing roller 10 has increased to a predetermined fixing temperature. Then, the paper feeding is started again and continued until the job is finished.

図10には、上述した定着装置202を動作させるための電気回路を示す。
図中符号は、それぞれ同様に、10は定着ローラ、12は加圧ローラ、13は主発熱部材、14は補助発熱部材、20は第1温度検出手段、21は第2温度検出手段、22は主電源、25はCPU、26は電気二重層キャパシタ、27は補助電力供給手段である。
FIG. 10 shows an electric circuit for operating the fixing device 202 described above.
In the drawings, similarly, 10 is a fixing roller, 12 is a pressure roller, 13 is a main heat generating member, 14 is an auxiliary heat generating member, 20 is first temperature detecting means, 21 is second temperature detecting means, and 22 is A main power source, 25 is a CPU, 26 is an electric double layer capacitor, and 27 is an auxiliary power supply means.

次に、図11(A)〜(E)には、上述した定着装置202の補助電源26に電気二重層キャパシタを用いて定型サイズを越える長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に上昇した場合に即時に定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラ温度推移、定着ヒータ総消費電力推移、定着ヒータ消費AC電力推移、定着ヒータ消費補助電力推移、キャパシタ充電オンーオフタイミングをそれぞれ示す。   Next, in FIGS. 11A to 11E, in the case where long paper exceeding a standard size is used for the auxiliary power supply 26 of the fixing device 202 described above using an electric double layer capacitor, the fixing is performed after the power is turned on. When starting the fixing operation immediately when the temperature of the member rises to the predetermined fixing temperature, the transition of the fixing roller temperature, the transition of the total power consumption of the fixing heater, the transition of the AC power consumption of the fixing heater, the assist of the fixing heater consumption Power transition and capacitor charging on / off timing are shown respectively.

t1区間は、所定定着温度Tまで立上げている区間であり、ここでt1区間に補助電源26である電気二重層キャパシタからも電力供給を行い、補助発熱部材14を発熱させると、所定定着温度到達までの時間を低減することができる。 The t1 section is a section that rises up to a predetermined fixing temperature Tt . When the auxiliary heat generating member 14 is heated by supplying electric power from the electric double layer capacitor as the auxiliary power source 26 in the t1 section, the predetermined fixing temperature is reached. Time to reach the temperature can be reduced.

次いで、t2区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。そこで、補助電源26である電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する電圧センサ28により、電気二重層キャパシタに充電する余地が残っている場合、AC電源22が主発熱部材13への電力供給に使用されていないとき、AC電源22のAC電力は電気二重層キャパシタの充電に使用される。電圧センサ28により電気二重層キャパシタに充電が充分にされたことを検出した場合は、充電する余地を電圧センサ28が検出するまで電気二重層キャパシタの充電は行わないものとする。 Next, a period t2 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is waited, or both are not performed, and the AC power supply 22 is turned on / off in order to maintain a predetermined fixing temperature T t . Therefore, if there remains room for charging the electric double layer capacitor by the voltage sensor 28 that detects the charging voltage of the electric double layer capacitor, which is the auxiliary power supply 26, the AC power source 22 is used to supply power to the main heating member 13. When not, the AC power of the AC power source 22 is used to charge the electric double layer capacitor. When it is detected by the voltage sensor 28 that the electric double layer capacitor is sufficiently charged, the electric double layer capacitor is not charged until the voltage sensor 28 detects a room for charging.

t3区間では、画像読取装置300での長尺原稿読み込み終了後、または長尺通紙情報のプリンタジョブの読み込み終了後、定型サイズを越えた長尺通紙を開始し、AC電源22から主発熱部材13へのAC電力供給を行いながら、補助電源26である電気二重層キャパシタから補助発熱部材14に電力が供給されている区間である。そのため、定着ヒータ総消費電力推移(B)では、消費AC電力推移(C)と消費補助電力(D)を足し合わせた電力で推移する。図11の場合、定着ヒータ総消費電力は、経時で減少している。これは、電気二重層キャパシタが放電を続けると、出力を低下していくためである。その電力低下放電曲線は、キャパシタの容量、出力設定などによって決定される。   In section t3, after the end of reading of the long document by the image reading apparatus 300 or the end of reading of the printer job of the long sheet passing information, the long sheet passing exceeding the standard size is started, and the main heat generation from the AC power source 22 is started. This is a section in which power is supplied to the auxiliary heat generating member 14 from the electric double layer capacitor as the auxiliary power supply 26 while AC power is supplied to the member 13. Therefore, in the fixing heater total power consumption transition (B), the power consumption transitions by the sum of the consumption AC power transition (C) and the consumption auxiliary power (D). In the case of FIG. 11, the total power consumption of the fixing heater decreases with time. This is because the output decreases as the electric double layer capacitor continues to discharge. The power reduction discharge curve is determined by the capacitance of the capacitor, the output setting, and the like.

ここで、トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量は使用するトナーの特性値であり、転写材の供給必要熱量は使用する転写材の特性値である。図9において、定着ローラ10と加圧ローラ12が圧接する定着ニップN部分と、トナー像47、転写材45とで熱の授受を行う。   Here, the toner fixing necessary temperature and the toner fixing necessary heat amount are characteristic values of the toner to be used, and the transfer material necessary heat amount is a characteristic value of the transfer material to be used. In FIG. 9, heat is transferred between the fixing nip N portion where the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are in pressure contact, the toner image 47, and the transfer material 45.

トナー像47、転写材45の定着ローラ10側に与える定着熱量Qは、表1の式(1)により算出される。転写材45の加圧ローラ12側に与える供給熱量Qは、表1の式(2)により算出される。また、トナー像47、転写材45の表裏面に与える定着総供給熱量Qは、表1の式(3)により算出される。定着ローラ10の温度がトナー定着必要温度を下回らないこと、Qがトナー特性値であるトナー定着必要熱量を下回らないこと、Qが転写材特性値である定着総供給必要熱量を下回らないことを制御内部で演算を行いながら監視して、トナー定着必要温度、またはトナー定着必要熱量、転写材45の定着総供給必要熱量をAC電力のみでは保持できないと判断する。t1の立上げ時よりもt3の通紙時のAC電力が小さい理由は、コピー動作時、AC電力の一部がDC電力に変換されて他の機構の動作に使用されているからである。 The amount of fixing heat Q H applied to the toner image 47 and the transfer material 45 on the fixing roller 10 side is calculated by the equation (1) in Table 1. Heat supplied Q P applied to the pressure roller 12 side of the transfer material 45 is calculated by the Table 1 of formula (2). Also, the total fixing supply heat amount Q T given to the front and back surfaces of the toner image 47 and the transfer material 45 is calculated by the equation (3) in Table 1. The temperature of the fixing roller 10 does not fall below the required toner fixing temperature, Q H does not fall below the required amount of heat required for toner fixing, which is a toner characteristic value, and Q T does not fall below the required total heat supply required for fixing. Is monitored while calculating in the control, and it is determined that the toner fixing required temperature, the toner fixing required heat amount, and the total fixing supply heat amount of the transfer material 45 cannot be held only by the AC power. The reason that the AC power at the time of passing the paper at t3 is smaller than that at the start of t1 is that a part of the AC power is converted into DC power and used for the operation of other mechanisms during the copying operation.

Figure 2008158398
Figure 2008158398

t4区間では、長尺通紙が終わり、AC電源22からAC電力を主発熱部材13に供給して定着ローラ10の温度を再び所定定着温度Tまで復帰させる区間である。この区間で補助電力を補助発熱部材14に電力を供給すれば、所定定着温度到達までの時間を低減することが可能となる。 The t4 section is a section in which the long sheet passing ends and AC power is supplied from the AC power source 22 to the main heat generating member 13 so that the temperature of the fixing roller 10 is returned to the predetermined fixing temperature Tt again. If the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member 14 in this section, the time until the predetermined fixing temperature is reached can be reduced.

t5区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。そこで、電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する電圧センサ28により、電気二重層キャパシタに充電する余地が残っている場合、AC電源22が主発熱部材13に使用されていないとき、AC電力は電気二重層キャパシタの充電に使用される。電圧センサ28により電気二重層キャパシタに充電が充分に充電されたことを検出した場合は、充電する余地を電圧センサ28が検出するまで電気二重層キャパシタの充電は行わないものとする。 A period t5 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is waited for, or both are not performed, and the AC power supply 22 is turned on and off in order to maintain a predetermined fixing temperature T t . Therefore, when there is still room for charging the electric double layer capacitor by the voltage sensor 28 that detects the charging voltage of the electric double layer capacitor, the AC power is electric when the AC power source 22 is not used for the main heating member 13. Used to charge double layer capacitors. When the voltage sensor 28 detects that the electric double layer capacitor is sufficiently charged, the electric double layer capacitor is not charged until the voltage sensor 28 detects a room for charging.

なお、補助発熱部材14が定着ローラ10を加熱していないとき、すなわち補助発熱部材14に補助電源26からDC電力が供給されていないとき、主電源22により補助電源26を充電する。このようにすると、補助電力が補助発熱部材14に供給されていないときは、主電源22により補助電源26を効率よく充電する一方、補助電力が補助発熱部材14に供給されているときは、補助電源26の充電を行わずに、主電力も主発熱部材13に用い、主発熱部材13と補助発熱部材14とでより高い温度、熱量を定着ローラ10に供給することができる。   When the auxiliary heat generating member 14 is not heating the fixing roller 10, that is, when DC power is not supplied to the auxiliary heat generating member 14 from the auxiliary power supply 26, the auxiliary power supply 26 is charged by the main power supply 22. In this way, when the auxiliary power is not supplied to the auxiliary heat generating member 14, the auxiliary power supply 26 is efficiently charged by the main power supply 22, while when the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member 14, Without charging the power supply 26, main power is also used for the main heat generating member 13, and the main heat generating member 13 and the auxiliary heat generating member 14 can supply a higher temperature and heat amount to the fixing roller 10.

さて、この図11(A)〜(E)に示す定着制御方法では、電源投入後、定着ローラ10の表面温度が所定定着温度Tに到達したとき、直ちに定着動作を開始し、補助発熱部材14を一定時間発熱して温度低下を阻止した。その後、トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持できないと判断される設定定着温度、設定定着供給熱量を下回った時点から、定着部材に対する加圧部材の加圧力を増大してニップ幅を段階的に増加し、転写材45のトナーへの供給熱量を増やしてなる。 In the fixing control method shown in FIGS. 11A to 11E, after the power is turned on, when the surface temperature of the fixing roller 10 reaches the predetermined fixing temperature Tt , the fixing operation is started immediately, and the auxiliary heat generating member is used. 14 was heated for a certain period of time to prevent a temperature drop. Thereafter, the pressure member for the fixing member from the time when it falls below the set fixing temperature and the set fixing supply heat amount at which it is judged that any one of the necessary temperature for toner fixing, the required heat amount for toner fixing, and the required total heat supply amount for the transfer material cannot be maintained. The nip width is increased stepwise by increasing the pressure applied to increase the amount of heat supplied to the toner of the transfer material 45.

これは、定着ローラ10の表面温度が所定定着温度に到達した段階では、加圧ローラ12側の温度が未だ完全に立ち上がっておらず、蓄熱状態が完全でないことから、この状態において最初にニップ幅制御を行うと、ニップ幅が広くなったときに定着ローラ10側の熱が転写材45を介して加圧ローラ12側に逃げてしまい、効率的に転写材45に熱量を与えることができなくなるからである。   This is because when the surface temperature of the fixing roller 10 reaches the predetermined fixing temperature, the temperature on the pressure roller 12 side has not yet risen completely, and the heat storage state is not complete. When the control is performed, when the nip width is widened, the heat on the fixing roller 10 side escapes to the pressure roller 12 side via the transfer material 45, and the amount of heat cannot be efficiently applied to the transfer material 45. Because.

そして、通紙とともに転写材45とともに加圧ローラ12にも熱を奪われて、図12に示すように定着ローラ10の表面温度が急激に低下し、その後補助発熱部材14に通電してもすぐに定着可能温度の135℃を割り込み、定着可能時間は約150sとなって上述した例よりも温度維持時間が極端に少なくなる。よって、加圧ローラ12が蓄熱状態にないときは、上述した定着制御方法のように、まず補助加熱を行ってから、次にニップ幅を増大する定着制御方法の方が好ましい。   Then, the pressure roller 12 together with the transfer material 45 is deprived of heat and the surface temperature of the fixing roller 10 rapidly decreases as shown in FIG. In this case, the fixing possible temperature of 135 ° C. is interrupted, and the fixing possible time is about 150 seconds, so that the temperature maintenance time becomes extremely shorter than the above example. Therefore, when the pressure roller 12 is not in the heat storage state, the fixing control method in which auxiliary heating is first performed and then the nip width is increased, as in the above-described fixing control method.

次に、図13(A)〜(E)には、上述した定着装置202の補助電源26に電気二重層キャパシタを用いて定型サイズを越える長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラ温度推移、定着ヒータ総消費電力推移、定着ヒータ消費AC電力推移、定着ヒータ消費補助電力推移、キャパシタ充電オンーオフタイミングをそれぞれ示す。   Next, in FIGS. 13A to 13E, in the case where long paper passing over a standard size is performed using the electric double layer capacitor for the auxiliary power source 26 of the fixing device 202 described above, the fixing is performed after the power is turned on. When a fixing operation is started after a while after the temperature of the member rises to a predetermined fixing temperature, the fixing roller temperature transition, the fixing heater total power consumption transition, the fixing heater consumption AC power transition, the fixing, The heater consumption auxiliary power transition and the capacitor charge on / off timing are respectively shown.

t1区間は、所定定着温度Tまで立上げている区間であり、ここでt1区間で補助電源26である電気二重層キャパシタからも電力供給を行い、補助発熱部材14を発熱させると、所定定着温度到達までの時間を低減することができる。 The t1 section is a section that rises up to a predetermined fixing temperature Tt. When power is supplied from the electric double layer capacitor as the auxiliary power source 26 in the t1 section and the auxiliary heat generating member 14 generates heat, the predetermined fixing is performed. Time to reach the temperature can be reduced.

次いで、t2区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。そこで、補助電源26である電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する電圧センサ28により、電気二重層キャパシタに充電する余地が残っている場合、AC電源22が主発熱部材13への電力供給に使用されていないとき、AC電源22のAC電力は電気二重層キャパシタの充電に使用される。電圧センサ28により電気二重層キャパシタに充電が充分にされたことを検出した場合は、充電する余地を電圧センサ28が検出するまで電気二重層キャパシタの充電は行わないものとする。 Next, a period t2 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is waited, or both are not performed, and the AC power supply 22 is turned on / off in order to maintain a predetermined fixing temperature T t . Therefore, if there remains room for charging the electric double layer capacitor by the voltage sensor 28 that detects the charging voltage of the electric double layer capacitor, which is the auxiliary power supply 26, the AC power source 22 is used to supply power to the main heating member 13. When not, the AC power of the AC power source 22 is used to charge the electric double layer capacitor. When it is detected by the voltage sensor 28 that the electric double layer capacitor is sufficiently charged, the electric double layer capacitor is not charged until the voltage sensor 28 detects a room for charging.

t3区間では、画像読取装置300での長尺原稿読み込み終了後、または長尺通紙情報のプリンタジョブの読み込み終了後、定型サイズを越えた長尺通紙を開始し、AC電源22から主発熱部材13にAC電力供給を行い、通紙を行っている区間である。そのため、定着ヒータ総消費電力推移(B)は、消費AC電力推移(C)と等値となる。   In section t3, after the end of reading of the long document by the image reading apparatus 300 or the end of reading of the printer job of the long sheet passing information, the long sheet passing exceeding the standard size is started, and the main heat generation from the AC power source 22 is started. This is a section in which AC power is supplied to the member 13 and paper is passed. Therefore, the fixing heater total power consumption transition (B) is equivalent to the consumption AC power transition (C).

ここで、トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量は使用するトナーの特性値であり、転写材の供給必要熱量は使用する転写材の特性値である。図9において、定着ローラ10と加圧ローラ12が圧接する定着ニップN部分と、トナー像47、転写材45とで熱の授受を行う。   Here, the toner fixing necessary temperature and the toner fixing necessary heat amount are characteristic values of the toner to be used, and the transfer material necessary heat amount is a characteristic value of the transfer material to be used. In FIG. 9, heat is transferred between the fixing nip N portion where the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are in pressure contact, the toner image 47, and the transfer material 45.

トナー像47、転写材45の定着ローラ10側に与える定着熱量Qは、表1の式(1)により算出される。転写材45の加圧ローラ12側に与える供給熱量Qは、表1の式(2)により算出される。また、トナー像47、転写材45の表裏面に与える定着総供給熱量Qは、表1の式(3)により算出される。定着ローラ10の温度がトナー定着必要温度を下回らないこと、Qがトナー特性値であるトナー定着必要熱量を下回らないこと、Qが転写材特性値である定着総供給必要熱量を下回らないことを制御内部で演算を行いながら監視して、トナー定着必要温度、またはトナー定着必要熱量、転写材45の定着総供給必要熱量をAC電力のみでは保持できないと判断する。t1の立上げ時よりもt3の通紙時のAC電力が小さい理由は、コピー動作時、AC電力の一部がDC電力に変換されて他の機構の動作に使用されているからである。 The amount of fixing heat Q H applied to the toner image 47 and the transfer material 45 on the fixing roller 10 side is calculated by the equation (1) in Table 1. Heat supplied Q P applied to the pressure roller 12 side of the transfer material 45 is calculated by the Table 1 of formula (2). Also, the total fixing supply heat amount Q T given to the front and back surfaces of the toner image 47 and the transfer material 45 is calculated by the equation (3) in Table 1. The temperature of the fixing roller 10 does not fall below the required toner fixing temperature, Q H does not fall below the required amount of heat required for toner fixing, which is a toner characteristic value, and Q T does not fall below the required total heat supply required for fixing. Is monitored while calculating in the control, and it is determined that the toner fixing required temperature, the toner fixing required heat amount, and the total fixing supply heat amount of the transfer material 45 cannot be held only by the AC power. The reason that the AC power at the time of passing the paper at t3 is smaller than that at the start of t1 is that a part of the AC power is converted into DC power and used for the operation of other mechanisms during the copying operation.

t4区間では、t3区間で主発熱部材13により熱供給を行いながら通紙を行っていたところ、定着限度温度を第1温度検知手段20で検知して、補助電源26である電気二重層キャパシタを用いて補助発熱部材14に補助熱供給を行いながら、さらに長尺通紙を連続して行っている区間である。そのため、定着ヒータ総消費電力推移(B)では、消費AC電力(C)と消費補助電力(D)を足し合わせた電力で推移する。図12の場合、定着ヒータ総消費電力は、経時で減少している。これは、電気二重層キャパシタが放電を続けると、出力を低下していくためである。その電力低下放電曲線は、キャパシタの容量、出力設定などによって決定される。   In the t4 section, the paper was passed while supplying heat by the main heat generating member 13 in the t3 section. However, the fixing temperature limit was detected by the first temperature detecting means 20, and the electric double layer capacitor as the auxiliary power source 26 was installed. This is a section where continuous paper is continuously fed while supplying auxiliary heat to the auxiliary heat generating member 14. Therefore, in the fixing heater total power consumption transition (B), the power consumption is the sum of the AC power consumption (C) and the auxiliary power consumption (D). In the case of FIG. 12, the total power consumption of the fixing heater decreases with time. This is because the output decreases as the electric double layer capacitor continues to discharge. The power reduction discharge curve is determined by the capacitance of the capacitor, the output setting, and the like.

t5区間は、長尺通紙が終わり、AC電源22からAC電力を主発熱部材13に供給して定着ローラ10の温度を再び所定定着温度Tまで復帰させる区間である。この区間で補助電力を補助発熱部材14に供給すれば、所定定着温度到達までの時間を低減することが可能となる。 The t5 section is a section in which the long sheet passing is completed and AC power is supplied from the AC power source 22 to the main heat generating member 13 to return the temperature of the fixing roller 10 to the predetermined fixing temperature Tt again. If the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member 14 in this section, the time until the predetermined fixing temperature is reached can be reduced.

t6区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。そこで、電気二重層キャパシタの充電電圧を検出する電圧センサ28により、電気二重層キャパシタに充電する余地が残っている場合、AC電源22が主発熱部材13に使用されていないとき、AC電力は電気二重層キャパシタの充電に使用される。電圧センサ28により電気二重層キャパシタに充電が充分に充電されたことを検出した場合は、充電する余地を電圧センサ28が検出するまで電気二重層キャパシタの充電は行わないものとする。 A period t6 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is read, or both are not performed, and the AC power source 22 is turned on / off to maintain a predetermined fixing temperature T t . Therefore, when there is still room for charging the electric double layer capacitor by the voltage sensor 28 that detects the charging voltage of the electric double layer capacitor, the AC power is electric when the AC power source 22 is not used for the main heating member 13. Used to charge double layer capacitors. When the voltage sensor 28 detects that the electric double layer capacitor is sufficiently charged, the electric double layer capacitor is not charged until the voltage sensor 28 detects a room for charging.

ところで、この図13(A)〜(E)に示す定着制御方法では、電源投入後、定着ローラ10の表面温度が所定定着温度Tに上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始し、主発熱部材13とともに補助発熱部材14で定着ローラ110を加熱してなる。このように、定着立ち上がりからしばらく時間が経過すると、加圧ローラ12に蓄熱効果が現れるため、通紙を行った際に急激な温度低下を生じることが次第に緩和されていく。したがって、定着立ち上がりからしばらく時間が経ってから通紙を開始するときは、立ち上り直後の通紙に比べてより長尺、幅広、連続の通紙が可能となる。 By the way, in the fixing control method shown in FIGS. 13A to 13E, after the power is turned on, the fixing operation is started after a while after the surface temperature of the fixing roller 10 rises to the predetermined fixing temperature Tt. The fixing roller 110 is heated by the auxiliary heat generating member 14 together with the main heat generating member 13. As described above, when a certain amount of time elapses after the start of fixing, a heat storage effect appears in the pressure roller 12, so that a sudden temperature drop is gradually mitigated when the paper is passed. Therefore, when paper feeding is started after some time has passed since the start of fixing, continuous, wide, and continuous paper feeding is possible as compared to paper feeding immediately after the rising.

そこで、この場合には、まずトナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持できないと判断される設定定着温度、設定定着供給熱量を下回った時点から、定着部材に対する加圧部材の加圧力を増大してニップを段階的に増加することにより温度低下を阻止する。その後、補助発熱部材14を点灯して補助加熱を行うようにする。このように、加圧ローラ12が蓄熱状態にあるときは、こちらの方が効率よく有利である。   Therefore, in this case, from the time when the temperature is lower than the set fixing temperature and the set fixing supply heat amount at which it is judged that any one of the necessary temperature for toner fixing, the necessary heat amount for toner fixing, and the required total heat supply amount for the transfer material cannot be maintained, A temperature drop is prevented by increasing the pressure force of the pressure member to the fixing member and increasing the nip stepwise. Thereafter, the auxiliary heating member 14 is turned on to perform auxiliary heating. Thus, when the pressure roller 12 is in a heat storage state, this is more efficient and advantageous.

図14(A)〜(E)には、上述した定着装置202の補助電源26に燃料電池を用いて定型サイズを越える長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラ温度推移、定着ヒータ総消費電力推移、定着ヒータ消費AC電力推移、定着ヒータ消費補助電力推移、キャパシタ充電オンーオフタイミングをそれぞれ示す。   14A to 14E, in the case where long paper exceeding a standard size is used for the auxiliary power supply 26 of the fixing device 202 described above using a fuel cell, the temperature of the fixing member is predetermined after the power is turned on. When the fixing operation is started after a while after the fixing temperature rises, the fixing roller temperature transition, the fixing heater total power consumption transition, the fixing heater consumption AC power transition, the fixing heater consumption auxiliary power transition until the nip width variable start The capacitor charging on-off timing is shown respectively.

t1区間は、所定定着温度Tまで立上げている区間であり、AC電源22のみを使用した主発熱部材13の発熱による定着温度推移を示した。ここで、t1区間に補助電源26である燃料電池からも電力供給を行い、補助発熱部材14を発熱させると、所定定着温度到達までの時間を低減することができる。 The t1 section is a section in which the temperature is raised to a predetermined fixing temperature Tt , and shows a fixing temperature transition due to heat generation of the main heat generating member 13 using only the AC power source 22. Here, if power is also supplied from the fuel cell as the auxiliary power source 26 during the t1 period to cause the auxiliary heat generating member 14 to generate heat, the time required to reach the predetermined fixing temperature can be reduced.

次いで、t2区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。 Next, a period t2 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is waited, or both are not performed, and the AC power supply 22 is turned on / off in order to maintain a predetermined fixing temperature T t .

t3区間では、画像読取装置300での長尺原稿読み込み終了後、または長尺通紙情報のプリンタジョブの読み込み終了後、定型サイズを越えた長尺通紙を開始し、AC電源22からのAC電力を主発熱部材13に供給して転写材45上のトナーを熱定着し、温度検出手段20,21で検出した定着ローラ10、加圧ローラ12の表面温度からトナー定着必要温度、またはトナー定着必要熱量、転写材45の定着総供給必要熱量をAC電力のみでは保持できないと判断される時点までの区間である。   In the period t3, after the end of the reading of the long document by the image reading apparatus 300 or the end of the reading of the printer job of the long paper passing information, the long paper passing exceeding the standard size is started, and the AC power from the AC power source 22 is started. Electric power is supplied to the main heating member 13 to thermally fix the toner on the transfer material 45, and from the surface temperature of the fixing roller 10 and the pressure roller 12 detected by the temperature detecting means 20, 21, the toner fixing required temperature or toner fixing is performed. This is the interval up to the point where it is determined that the necessary heat amount and the total heat supply amount required for fixing the transfer material 45 cannot be maintained only by the AC power.

ここで、トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量は使用するトナーの特性値であり、転写材の供給必要熱量は使用する転写材の特性値である。図9において、定着ローラ10と加圧ローラ12が圧接する定着ニップN部分と、トナー像47、転写材45とで熱の授受を行う。   Here, the toner fixing necessary temperature and the toner fixing necessary heat amount are characteristic values of the toner to be used, and the transfer material necessary heat amount is a characteristic value of the transfer material to be used. In FIG. 9, heat is transferred between the fixing nip N portion where the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are in pressure contact, the toner image 47, and the transfer material 45.

トナー像47に与える定着熱量Qは、表1の式(1)により算出される。また、転写材45に与える定着総供給熱量Qは、表1の式(2)により算出される。定着ローラ10の温度がトナー定着必要温度を下回らないこと、Qがトナー特性値であるトナー定着必要熱量を下回らないこと、Qが転写材特性値である定着総供給必要熱量を下回らないことを制御内部で演算を行いながら監視して、トナー定着必要温度、またはトナー定着必要熱量、転写材45の定着総供給必要熱量をAC電力のみでは保持できないと判断する。t1の立上げ時よりもt3の通紙時のAC電力が小さい理由は、コピー動作時、AC電力の一部がDC電力に変換されて他の機構の動作に使用されているからである。 The amount of fixing heat Q H given to the toner image 47 is calculated by the equation (1) in Table 1. The fixing total supplied heat quantity Q T to be applied to the transfer material 45 is calculated by the Table 1 of formula (2). The temperature of the fixing roller 10 does not fall below the required toner fixing temperature, Q H does not fall below the required amount of heat required for toner fixing, which is a toner characteristic value, and Q T does not fall below the required total heat supply required for fixing. Is monitored while calculating in the control, and it is determined that the toner fixing required temperature, the toner fixing required heat amount, and the total fixing supply heat amount of the transfer material 45 cannot be held only by the AC power. The reason that the AC power at the time of passing the paper at t3 is smaller than that at the start of t1 is that a part of the AC power is converted into DC power and used for the operation of other mechanisms during the copying operation.

t4区間では、AC電源22から主発熱部材13へのAC電力供給を行いながら、補助電源26である燃料電池から補助発熱部材14に電力が供給されている区間である。そのため、定着ヒータ総消費電力推移(B)では、消費AC電力(C)と消費補助電力(D)を足し合わせた電力で定着ヒータ総消費電力がt3区間からt4区間に移る瞬間から不連続に増加して、定着ローラ10の定着温度、定着熱量、定着総供給熱量を保持または増加させる。   The t4 section is a section in which power is supplied from the fuel cell as the auxiliary power supply 26 to the auxiliary heat generating member 14 while supplying AC power from the AC power source 22 to the main heat generating member 13. Therefore, in the fixing heater total power consumption transition (B), the total power consumption of the fixing heater is discontinuous from the moment when the total power consumption of the fixing heater shifts from the t3 section to the t4 section by adding the AC power consumption (C) and the auxiliary power consumption (D). The fixing temperature of the fixing roller 10, the amount of heat for fixing, and the total amount of heat supplied by fixing are maintained or increased.

ところで、燃料電池は、放電を行うことにより徐々に燃料が減少していく。そこで、補助電源26に燃料電池を使用するときには、燃料電池の燃料残量を検知して使用により減っていく燃料残量を常に監視する残量検知手段と、その残量検知手段で検知した燃料残量を、表示部等を用いて適宜ユーザーに報知する残量報知手段と、燃料残量が一定以下となったときに、例えば警告表示を行ってユーザーに燃料交換を警告する燃料交換警告手段とを備える。ユーザーが燃料交換警告手段により燃料残量が少なくなったことを認知したときは、例えばカートリッジ式の電池燃料を新しいものと交換する。   By the way, in the fuel cell, the fuel gradually decreases by discharging. Therefore, when a fuel cell is used for the auxiliary power source 26, the remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of fuel in the fuel cell and constantly monitoring the remaining amount of fuel that is reduced by use, and the fuel detected by the remaining amount detecting means Remaining amount notifying means for notifying the user of the remaining amount appropriately using a display unit and the like, and a fuel replacement warning means for displaying a warning, for example, to warn the user when the remaining fuel amount is below a certain level With. When the user recognizes that the remaining fuel amount is low by the fuel replacement warning means, for example, the cartridge type battery fuel is replaced with a new one.

t5区間は、長尺通紙が終わり、AC電源22からAC電力を主発熱部材13に供給して定着ローラ10の温度を再び所定定着温度Tまで復帰させる区間である。この区間で補助電力を補助発熱部材14に供給すれば、所定定着温度到達までの時間を低減することが可能となる。 The t5 section is a section in which the long sheet passing is completed and AC power is supplied from the AC power source 22 to the main heat generating member 13 to return the temperature of the fixing roller 10 to the predetermined fixing temperature Tt again. If the auxiliary power is supplied to the auxiliary heat generating member 14 in this section, the time until the predetermined fixing temperature is reached can be reduced.

t6区間は、コピー原稿の読み込み、プリンタのジョブ読み込みを待つ状態、またはその両方が行われていない待機状態であり、所定定着温度Tを保持させるためにAC電源22がオンオフされる。 A period t6 is a waiting state in which a copy original is read, a printer job is read, or both are not performed, and the AC power source 22 is turned on / off to maintain a predetermined fixing temperature T t .

さて、電源投入時だけでなく、待機している場合なども、定着ローラ10および加圧ローラ12が停止していて定着ニップNが動かない状態にあるため、伝熱が定着ニップNからしか起こらず、加圧ローラ12側の蓄熱が全周にわたり十分に行われていない。そのため、定着ローラ10と加圧ローラ12の双方の温度を第1温度検出手段20と第2温度検出手段21を用いて検出して、温度差が所定値以上であれば、加圧ローラ12が十分な蓄熱状態にないと判断し、第一に補助加熱装置による加熱制御を行い、第二にニップ幅可変手段によるニップ制御を行う。逆に、温度差が所定値未満であれば、加圧ローラ12が十分な蓄熱状態にあると判断し、第一にニップ制御を行い、第二に加熱制御を行うようにする。   Now, not only when the power is turned on, but also in a standby state, the fixing roller 10 and the pressure roller 12 are stopped and the fixing nip N does not move, so heat transfer occurs only from the fixing nip N. In addition, heat storage on the pressure roller 12 side is not sufficiently performed over the entire circumference. Therefore, if the temperature of both the fixing roller 10 and the pressure roller 12 is detected using the first temperature detection means 20 and the second temperature detection means 21 and the temperature difference is equal to or greater than a predetermined value, the pressure roller 12 It is determined that the heat storage state is not sufficient, and first, heating control by an auxiliary heating device is performed, and second, nip control by nip width varying means is performed. On the contrary, if the temperature difference is less than the predetermined value, it is determined that the pressure roller 12 is in a sufficient heat storage state, and the nip control is performed first, and the heating control is performed second.

図11、13、14で示した補助電源26の使用において、すべての場合でニップ幅可変手段を図6に示したように制御することで、定着供給熱量を一定となるように定着ローラ温度に合わせたニップ量制御を行って供給熱量を過多にすることを抑制して、ニップ量を一定にしているときに比べて温度低下の勾配を抑えて長尺通紙時熱量消費、すなわち電力消費を抑制して省エネに通紙を行うことができる。ここで、それぞれの温度帯域に対応したニップ量は実験的、または表1で示した計算式によって狙いの熱量に合わせて決定するものとする。   In the use of the auxiliary power source 26 shown in FIGS. 11, 13, and 14, in all cases, the nip width varying means is controlled as shown in FIG. By controlling the combined nip amount to suppress excessive supply of heat, the gradient of temperature drop is suppressed compared to when the nip amount is constant, and heat consumption during long sheet passing, that is, power consumption, is reduced. The paper can be passed to save energy. Here, the nip amount corresponding to each temperature band is determined experimentally or according to the target heat amount by the calculation formula shown in Table 1.

ニップ量一定の場合の構成では、定着限界温度のときに、トナー像47、転写材45に供給する定着供給熱量が足りているようにニップ量を大きく構成する必要があり、定着ローラ温度が定着限界温度以上であるときには常に定着供給熱量過多の状態となる。よって、ニップ量一定の場合には、定着供給熱量を一定に保とうとする加圧制御、ニップ量制御を行う場合に比べて多くの熱量を消費してしまい温度低下勾配が大きくなる。また、ニップ量を一定にしているときに比べて加圧制御、ニップ量制御を行う場合では、ある決まった熱量供給量で、ニップ量一定の場合より長距離の長尺通紙の定着性を保証できることとなる。   In the configuration in which the nip amount is constant, it is necessary to configure the nip amount large so that the fixing supply heat amount supplied to the toner image 47 and the transfer material 45 is sufficient at the fixing limit temperature, and the fixing roller temperature is fixed. When the temperature is above the limit temperature, the fixing supply heat amount is always excessive. Therefore, when the nip amount is constant, a larger amount of heat is consumed and the temperature decrease gradient becomes larger than when pressurization control and nip amount control for keeping the fixing supply heat amount constant. In addition, when pressurization control and nip amount control are performed compared to when the nip amount is constant, the fixing ability of long-distance paper passing over a longer distance than when the nip amount is constant can be achieved with a certain amount of heat supply. It can be guaranteed.

画像形成装置の一例である広幅デジタル複写機における内部機構の全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of an internal mechanism in a wide digital copying machine which is an example of an image forming apparatus. その広幅デジタル複写機に備えられている定着装置の具体的構成図である。FIG. 3 is a specific configuration diagram of a fixing device provided in the wide digital copying machine. 図2に示す定着装置を、それを制御する電気回路ブロックとともに示す図である。It is a figure which shows the fixing device shown in FIG. 2 with the electric circuit block which controls it. その定着装置のニップ幅可変手段の具体的構成図である。It is a specific block diagram of a nip width varying means of the fixing device. 定着装置に備えるニップ幅可変手段の他例の具体的構成図である。FIG. 6 is a specific configuration diagram of another example of a nip width varying unit provided in the fixing device. ニップ幅可変手段の制御フロー図である。It is a control flow figure of a nip width variable means. 図1に示す広幅デジタル複写機の定着装置における定着制御方法の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a fixing control method in the fixing device of the wide digital copying machine shown in FIG. 1. 複写機の電源投入時からの時間と、定着ローラおよび加圧ローラの表面温度との関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between the time from when the copier is turned on and the surface temperatures of the fixing roller and the pressure roller. 図2に示す定着装置による定着状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a fixing state by the fixing device shown in FIG. 2. 図2に示す定着装置を動作させるための電気回路図である。FIG. 3 is an electric circuit diagram for operating the fixing device shown in FIG. 2. 定着装置の補助電源に電気二重層キャパシタを用いて長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に到達して即時に定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラの加熱制御のタイミングチャートである。When long paper is passed using an electric double layer capacitor as an auxiliary power source for the fixing device, the nip width can be changed when the fixing member reaches the predetermined fixing temperature and starts fixing immediately after the power is turned on. 6 is a timing chart of heating control of the fixing roller until the start. 複写機の電源投入時からの時間と、定着ローラおよび加圧ローラの表面温度との関係を示す別の図である。FIG. 6 is another diagram showing the relationship between the time from when the copier is turned on and the surface temperatures of the fixing roller and the pressure roller. 定着装置の補助電源に電気二重層キャパシタを用いて長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラの加熱制御のタイミングチャートである。When using the electric double layer capacitor as an auxiliary power source for the fixing device and starting the fixing operation after a while after the temperature of the fixing member rises to the predetermined fixing temperature after turning on the power. 6 is a timing chart of heating control of the fixing roller until the nip width variable start. 定着装置の補助電源に燃料電池を用いて長尺通紙を行う場合において、電源投入後、定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始するとき、ニップ幅可変開始までの定着ローラの加熱制御のタイミングチャートである。When using a fuel cell as the auxiliary power source of the fixing device and passing a long sheet of paper, after the power is turned on, when the fixing operation starts for a while after the temperature of the fixing member rises to the predetermined fixing temperature, the nip 6 is a timing chart of heating control of the fixing roller until the start of variable width.

符号の説明Explanation of symbols

10 定着ローラ(定着部材)
12 加圧ローラ(加圧部材)
13 主発熱部材
14 補助発熱部材
20 第1温度検出手段
21 第2温度検出手段
22 AC電源(主電源)
24 主加熱装置
26 補助電源
28 電圧センサ(電圧検出手段)
30 補助加熱装置
32 ニップ幅可変手段
34 ニップ幅可変モータ
45 転写材
47 トナー像
202 定着装置
L ニップ幅
N 定着ニップ
所定定着温度
10 Fixing roller (fixing member)
12 Pressure roller (pressure member)
13 Main heating member 14 Auxiliary heating member 20 First temperature detection means 21 Second temperature detection means 22 AC power supply (main power supply)
24 Main heating device 26 Auxiliary power supply 28 Voltage sensor (voltage detection means)
30 Auxiliary heating device 32 Nip width variable means 34 Nip width variable motor 45 Transfer material 47 Toner image 202 Fixing device L Nip width N Fixing nip T t Predetermined fixing temperature

Claims (10)

定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇した場合に、即時に定着動作を開始し、
はじめ、主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してから、
次に、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してなる、
ことを特徴とする、画像形成装置の定着制御方法。
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
After the power is turned on, when the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature, the fixing operation is started immediately,
First, after heating the fixing member with the auxiliary heating member together with the main heating member,
Next, the pressing force of the pressure member against the fixing member is increased.
A fixing control method for an image forming apparatus.
定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇してから、しばらく経過して定着動作を開始し、
はじめ、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してから、
次に、主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してなる、
ことを特徴とする、画像形成装置の定着制御方法。
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
After the power is turned on, the fixing member starts a fixing operation after a while after the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature.
First, after increasing the pressing force of the pressure member to the fixing member,
Next, the fixing member is heated with an auxiliary heating member together with the main heating member.
A fixing control method for an image forming apparatus.
定着部材に加圧部材を押し当てて定着ニップを形成し、その定着ニップに転写材を通して未定着トナーが付着している側に前記定着部材を、未定着トナーが付着していない側に前記加圧部材を接触して熱と圧とを加えて転写材上の未定着トナーの定着を行う画像形成装置の定着制御方法において、
前記定着部材と前記加圧部材の各々の温度を検知し、
電源投入後、前記定着部材の温度が所定定着温度に上昇した場合に、その定着部材と前記加圧部材の温度差が一定以上であるとき、はじめ主発熱部材とともに補助発熱部材で前記定着部材を加熱してから、次にその定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大する一方、逆に前記温度差が一定未満であるとき、はじめ前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してから、次に前記主発熱部材とともに前記補助発熱部材で前記定着部材を加熱してなる、
ことを特徴とする、画像形成装置の定着制御方法。
A pressure member is pressed against the fixing member to form a fixing nip. The fixing member is passed through the fixing nip through the transfer material and the fixing member is attached to the side where the unfixed toner is not attached. In a fixing control method of an image forming apparatus that fixes a non-fixed toner on a transfer material by contacting a pressure member and applying heat and pressure,
Detecting the temperature of each of the fixing member and the pressure member;
After the power is turned on, when the temperature of the fixing member rises to a predetermined fixing temperature, when the temperature difference between the fixing member and the pressure member is equal to or greater than a certain level, the fixing member is first moved by the auxiliary heating member together with the main heating member. After heating, the pressurizing force of the pressure member against the fixing member is then increased. Conversely, when the temperature difference is less than a certain value, the pressurizing force of the pressurizing member against the fixing member is increased first. Then, the fixing member is heated by the auxiliary heating member together with the main heating member.
A fixing control method for an image forming apparatus.
トナー定着必要温度、トナー定着必要熱量、転写材の定着総供給必要熱量のいずれかを保持できないと判断される設定定着温度、設定定着供給熱量を下回った時点から、前記定着部材に対する前記加圧部材の加圧力を増大してなることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法。   The pressure member for the fixing member from the time when the temperature is lower than the set fixing temperature and the set fixing supply heat amount at which it is judged that any one of the necessary temperature for toner fixing, the required heat amount for toner fixing, and the required total heat supply amount for the transfer material cannot be maintained 4. The fixing control method for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressure is increased. 主電源からAC電力が供給されて前記主発熱部材を発熱し、補助電源からDC電力が供給されて前記補助発熱部材を発熱してなることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法。   The AC power is supplied from a main power source to generate heat from the main heating member, and the DC power is supplied from an auxiliary power source to generate heat from the auxiliary heating member. And a fixing control method for the image forming apparatus. 前記補助電源として電気二重層キャパシタを用い、前記主発熱部材に前記主電源からAC電力が供給されていないとき、前記主電源により前記補助電源を充電してなることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置の定着制御方法。   6. An electric double layer capacitor is used as the auxiliary power source, and the auxiliary power source is charged by the main power source when AC power is not supplied from the main power source to the main heat generating member. And a fixing control method for the image forming apparatus. 前記補助発熱部材が前記定着部材を加熱していないとき、前記主電源により前記補助電源を充電してなることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置の定着制御方法。   7. The fixing control method for an image forming apparatus according to claim 6, wherein the auxiliary power source is charged by the main power source when the auxiliary heat generating member is not heating the fixing member. 前記補助電源として燃料電池を用いることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置の定着制御方法。   6. The fixing control method for an image forming apparatus according to claim 5, wherein a fuel cell is used as the auxiliary power source. 前記燃料電池の燃料残量を残量検知手段で検知し、その残量検知手段で検知した燃料残量を残量報知手段で報知し、燃料残量が一定以下となったときに燃料交換を燃料交換警告手段で警告してなることを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置の定着制御方法。   The remaining amount of fuel in the fuel cell is detected by the remaining amount detecting means, the remaining amount of fuel detected by the remaining amount detecting means is notified by the remaining amount notifying means, and the fuel is replaced when the remaining fuel amount becomes below a certain level. 9. The fixing control method for an image forming apparatus according to claim 8, wherein a warning is given by a fuel replacement warning means. 請求項1ないし9のいずれか1に記載の画像形成装置の定着制御方法を使用してなることを特徴とする、画像形成装置。   An image forming apparatus using the fixing control method for an image forming apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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